JP2013036968A - 発泡鉱石を用いた放射性物質の除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来の技術で使われているゼオライトなどの鉱物は、水分を吸収して重力沈降しやすく、汚染土壌と混ざり合ってしまい、被覆礫層を形成し難く、放射性物質の地表面から大気への発散を抑制（遮蔽）することができない。又、これらの鉱物が放射性物質を吸着したとしても雨水による放射性物質の再溶出や地下浸透（地下水汚染）が懸念される。
【解決手段】 請求項１、２に記載の発泡鉱石の粒・粉体は、ゼオライトに類似した成分構成で多孔質構造の鉱物であると共に、ゼオライトなどの鉱物の粒・粉体に比べてきわめて軽量であること、又粒径が約１〜５０ｍｍ、比重が約０．１〜１と広範囲であること、又透水と非透水の効果を併せ持つことなどの特質を有する。この特質を活用して空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を効果的に除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収することを特徴とする方法。
【選択図】図１
【解決手段】 請求項１、２に記載の発泡鉱石の粒・粉体は、ゼオライトに類似した成分構成で多孔質構造の鉱物であると共に、ゼオライトなどの鉱物の粒・粉体に比べてきわめて軽量であること、又粒径が約１〜５０ｍｍ、比重が約０．１〜１と広範囲であること、又透水と非透水の効果を併せ持つことなどの特質を有する。この特質を活用して空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を効果的に除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収することを特徴とする方法。
【選択図】図１
Description
本発明は、黒曜石などの鉱石を焼成加工して発泡させた粒体又は粉体（以下、発泡鉱石の粒・粉体）を用いて空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収する技術に関する。
公園や校庭などの地表面の土壌に存在する放射性物質を除染すると共に大気への発散を抑制（遮蔽）するため、従来の技術で使われているゼオライトやベントナイトなどの鉱物を用いて散布などを行った場合、これらの鉱物は水分を吸収して重力沈降しやすく、汚染土壌と混ざり合ってしまい、被覆礫層を形成し難く、放射性物質の地表面からの大気への発散を抑制（遮蔽）することができない。また、これらの鉱物が放射性物質を吸着したとしても雨水による放射性物質の再溶出や地下浸透（地下水汚染）が懸念される。更に、従来の技術で使われているゼオライトやベントナイトなどの鉱物に放射性物質を吸着させ、これを回収する場合、これらの鉱物は汚染されていない土壌成分と混ざり合っていて、分離回収が困難である。従来の技術にはこのような問題点があり、土壌や植物など固体に付着する放射性物質、或いは空気中や液体中に存在する放射性物質の効果的な除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収ができない。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、発泡鉱石の粒・粉体を用いて空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を効果的に除染し、又は遮蔽（発散抑制）すると共に、その後の放射性物質が吸着された発泡鉱石の粒体は水中などで浮上分離して効果的に回収する方法を提供し、上述の問題点を解決することにある。
上述の目的を達成するための手段として、請求項１、２に記載の放射性物質の除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収する方法を用いる。請求項１、２に記載の発泡鉱石の粒・粉体は、ゼオライトに類似した成分構成（二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化カリウムなど）で多孔質構造の鉱物であると共に、ゼオライトなどの鉱物の粒・粉体に比べてきわめて軽量であること、又は粒径が約１〜５０ｍｍ、比重が約０．１〜１と広範囲であること、又は透水と非透水の効果を併せ持つことなどの特質を有する。この特質を活用して空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収することを特徴とする方法である。具体的な方法を３例挙げ、以下に記述する。
１例目として、公園や校庭などの地表面の土壌に存在する放射性物質に対しては、地面土壌の表面に発泡鉱石の粒体を散布して礫層を形成して被覆し、発泡鉱石の粒体の雨風による流出を防ぐため前記礫層の上に放射性物質に汚染されていない客土を載せ覆い、地表面の土壌中に存在する放射性物質を発泡鉱石の粒体に吸着させ、除染すると共に大気への発散を抑制（遮蔽）する方法。
２例目として、核燃料のプール水など、高濃度の放射性物質に汚染され、高温の状況下で水などの液面から大気に発散する放射性物質に対しては、液面に発泡鉱石の粒体を散布して浮上の礫層を形成して覆い、放射性物質の液面からの大気への発散を抑制（遮蔽）する方法。
３例目として、大気中に浮遊する放射性物質、及び建物、植物、道路、側溝など固体に付着する放射性物質に対しては、発泡鉱石の粒・粉体を混ぜた水を放水し散布して、放射性物質を洗い落とし、発泡鉱石の粒・粉体に吸着させ除染し、その後の水と発泡鉱石の粒体は側溝など排水溝を経て貯留槽に貯留する。貯留槽では土砂などは重力沈降し、放射性物質を吸着した発泡鉱石の粒子は浮上分離するので、これを回収する。ここで使用する発泡鉱石の粒・粉体の粒径及び比重は、放射性物質の吸着効率や回収効率を考慮して選択する。粒径は小さいほど放射生物質と接触し吸着効率は高い。また、比重は小さいほど浮上分離しやすく回収効率は高い。
本発明により、従来の技術に比べてより効果的に放射性物質の除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収することが可能となり、次のような顕著な効果を奏する。
すなわち、前述の１例目の方法に従来の技術で使われているゼオライトやベントナイトなどの鉱物を用いた場合、これらの鉱物は水分を吸収して重力沈降しやすく、汚染土壌と混ざり合ってしまい、被覆礫層を形成し難く、放射性物質の地表面からの発散を抑制することができないが、請求項１、２に記載の方法を用いることにより、放射性物質の地表面からの発散を効果的に抑制（遮蔽）することが可能である。又、請求項１、２に記載の発泡鉱石の被覆礫層は、地表面から雨水が浸透した場合排水層として働き、汚染土壌層への雨水の浸透を防ぎ、汚染土壌層中の放射性物質の雨水による再溶出や地下浸透（地下水汚染）を抑制する等の効果を奏する。
また、前述の２例目の方法に従来の技術で使われているゼオライトやベントナイトなどの鉱物を用いた場合、これらの鉱物は水分などを吸収して重力沈降し、液面に浮上の被覆礫層を形成し難く、放射性物質の液面からの大気への発散を抑制することができないが、請求項１、２に記載の方法を用いることにより、放射性物質の液面からの発散を効果的に抑制（遮蔽）することが可能である。
更に、前述の３例目の方法に従来の技術で使われているゼオライトやベントナイトなどの鉱物を用いた場合、これらの鉱物は水分を吸収して重力沈降しやすく、放射性物質に汚染された土壌や瓦礫などが混ざってしまい、放射性物質を吸着しても分離回収することが難しいが、請求項１、２に記載の放射性物質の除染及び回収する方法を用いることにより、大気中に浮遊する放射性物質、及び建物、植物、道路、側溝など固体に付着する放射性物質を除染すると共に放射性物質が吸着された発泡鉱石を効果的に分離回収することができる。
次に、本発明を実施するための形態について好適な実施の形態を３例挙げ、以下に説明する。
１例目として、公園や校庭などの地表面の土壌に存在する放射性物質に対しては、地面土壌の表面に発泡鉱石の粒体を散布して礫層を形成して被覆し、発泡鉱石の粒体の雨風による流出を防ぐため前記礫層の上に放射性物質に汚染されていない客土を載せ覆い、地表面の土壌中に存在する放射性物質を発泡鉱石の粒体に吸着させ、除染すると共に大気への発散を抑制（遮蔽）する。
２例目として、核燃料のプール水など、高濃度の放射性物質に汚染され、高温の状況下で水などの液面から大気に発散する放射性物質に対しては、液面に発泡鉱石の粒体を散布して浮上の礫層を形成して覆い、放射性物質の液面からの大気への発散を抑制（遮蔽）する。
３例目として、大気中に浮遊する放射性物質、及び建物、植物、道路、側溝など固体に付着する放射性物質に対しては、発泡鉱石の粒・粉体を混ぜた水を放水し散布して、放射性物質を洗い落とし、発泡鉱石の粒体に吸着させ除染し、その後の水と発泡鉱石の粒体は側溝など排水溝を経て貯留槽に貯留する。貯留槽では土砂などは重力沈降し、放射性物質を吸着した発泡鉱石の粒子は浮上分離するので、これを回収する。ここで使用する発泡鉱石の粒・粉体の粒径及び比重は、放射性物質の吸着効率や回収効率を考慮して選択する。粒径は小さいほど放射生物質と接触し吸着効率は高い。また、比重は小さいほど浮上分離しやすく回収効率は高い。
以上、本発明について好適的な実施例の形態を挙げたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、従来のゼオライトを用いた放射性物質の除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収の同様の方法に発泡鉱石をゼオライトの代替物質として用いて、そこで発泡鉱石の特質を活用する方法等の改変を施し得る。
次に、本発明の代表的な実施例を図１に基づいて説明する。図１は、代表的な実施例を示す概略縦断面図である。地表面（実施前）７の深さ約１００ｍｍが放射性物質（放射性セシウム）４に汚染された土壌層１である。前記地表面（実施前）７の上に黒曜石を焼成加工して発泡した粒体５（粒径約５ｍｍ）を散布して礫層２（深さ約１５０ｍｍ）を形成し被覆し、前記発泡黒曜石の粒体５の雨風による流出防止と前記発泡黒曜石の礫層２の強度確保のため、前記発泡黒曜石の礫層２の上に放射性物質に汚染されていない客土６を載せ、客土層３（深さ約１５０ｍｍ以上）を形成し覆い、前記放射性物質に汚染されていない客土層３に植栽９をして、前記発泡黒曜石の礫層２と前記放射性物質に汚染されていない客土層３をあわせた全体の土壌構造を改良し安定、強度化を図る。この実施例によって、汚染土壌層１中の放射性物質（放射性セシウム）４は発泡黒曜石の礫層２と汚染されていない客土層３の２重の被覆によって大気への発散を抑制され、また、地表面（実施前）７付近の土壌中に存在する放射性物質（放射性セシウム）４は発泡黒曜石の粒体５と接触し、発泡黒曜石のイオン交換性能によって粒体５に吸着され除染され、更に、地表面（実施後）８から雨水が浸透した場合、発泡黒曜石の礫層２は排水層として働き、汚染土壌層１への雨水の浸透を防ぎ、汚染土壌層１中の放射性物質（放射性セシウム）４の雨水による再溶出や地下浸透（地下水汚染）が抑制される等の効果を奏する。
１ 放射性物質（放射性セシウム）に汚染された土壌層
２ 発泡黒曜石の礫層
３ 放射性物質に汚染されていない客土層
４ 放射性物質（放射性セシウムなど）
５ 発泡黒曜石の粒体（粒径約５ｍｍ）
６ 放射性物質に汚染されていない客土
７ 地表面（実施前）
８ 地表面（実施後）
９ 植栽
１０ 大気
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Claims (2)
- 黒曜石などの鉱石を焼成加工して発泡させた粒体又は粉体を用いて空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収することを特徴とする方法。
- 黒曜石などの鉱石を焼成加工して発泡させた粒・粉体は、ゼオライトなどの鉱物の粒・粉体に比べてきわめて軽量であること、又は粒径が約１〜５０ｍｍ、比重が約０．１〜１と広範囲であること、又は透水と非透水の効果を併せ持つことなどの特質を活用して空気中や液体中に存在する放射性物質、或いは土壌や植物など固体に付着する放射性物質を除染、遮蔽（発散抑制）、及び回収することを特徴とする方法。
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